[发明专利]一种多羰基官取代手性吡咯烷衍生物及其制备方法

说明书

本发明涉及有机化学领域，为解决多羰基官取代手性吡咯烷衍生物合成方法不多的问题，本发明提出一种多羰基官取代手性吡咯烷衍生物及其制备方法，在惰性气体保护下，利用金属催化前体与手性膦配体形成的络合物作为催化剂，在添加剂的共同作用下，通过烯酮与甲亚胺叶立德的[3+2]环加成反应来合成。本发明的合成方法操作简单、反应条件温和，底物普适性强，产物产率高且对映选择性高并且合成的化合物是一类重要的含氮杂环化合物可广泛应用于各种有机合成、医药、材料化学及精细化工领域。

技术领域

本发明涉及有机化学领域，具体涉及一种多羰基官取代手性吡咯烷衍生物及其制备方法。

背景技术

含氮杂环化合物种类繁多，普遍存在于药物分子和天然产物中。其中，吡咯烷是一类重要的五元氮杂环化合物，它具有环张力小、稳定性高等特点。手性吡咯烷单元是许多天然生物碱、药物活性分子的重要组成部分。一些含有吡咯烷结构的药物分子具有抗生素、杀菌剂、添加剂等实用价值，这使得它们在市场上的需求量越来越大，因此，手性吡咯烷化合物的合成引起有机合成工作者的广泛关注。这类化合物最初主要是从生物体内提取分离得到，但随着手性技术的不断发展，越来越多含有吡咯烷结构并且具有药物活性的天然、非天然化合物也被发现。早在1997年Shin-ya从正青霉属中分离所得的kaitocephalin是一种用于治疗癫痫和脑缺血的天然桔抗剂，它可以有效地避免Kainate毒素损害某些神经元；(+)-conessine是一种止泻木属类抗痢木碱，从抗病木皮中分离得到，这类甾族生物有很重要的生物活性，已经用于痢疾的治疗。这些化合物的共同结构特点是都含有吡咯烷结构单元。

含有手性吡咯烷单元的天然产物和活性分子在医药、农药、食品、化工行业等领域都有着很重要的应用。通常，分子的组成结构决定着其物理、化学及光学等性质，进而影响着它在各种物质中所产生的作用，如生物体中产生的抗病毒性、抗菌性、抑制性等生理活性，日用化学品中产生的润滑剂、防腐剂、添加剂等作用，高分子材料的光敏性、导电性、稳定性、磁性等功能。因此，设计并合成更多高效、实用的手性吡咯烷衍生物具有十分重要的现实意义。

早在二十世纪初期，Willststter和Robinson吡咯烷就报道了吡咯烷的合成方法。合成吡咯烷的经典方法包括：烷基化反应，缩合反应，琥珀酰亚胺、环状烯胺和吡咯的还原，氮杂Cope-Mannich串联反应以及其他合成方法等。吡咯烷单元还可以作为手性配体或有机小分子催化剂，立体选择性合成官能化的吡咯烷成为有机合成中的重要部分。大量对映选择性地合成吡咯烷的文献已经被报道，如胺化反应，氢化反应，Micheal加成-还原反应，环加成反应等。目前还未见使用查尔酮作为添加剂通过不对称[3+2]环加成反应高效合成手性吡咯烷衍生物及其合成方法的报道。

发明内容

为解决多羰基官取代手性吡咯烷衍生物合成方法不多的问题，本发明提出一种多羰基官取代手性吡咯烷衍生物及其制备方法，合成方法操作简单、反应条件温和，底物普适性强，产物产率高且对映选择性高。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种多羰基官取代手性吡咯烷衍生物具有如(I)所示的结构式：

式中，R1、R2分别独立的选自氢、卤代基、烷基、卤代烷基、烷氧基中的一种。

所述的制备方法为在惰性气体保护下，利用金属催化前体与手性膦配体形成的络合物作为催化剂，在添加剂的共同作用下，通过烯酮与甲亚胺叶立德的[3+2]环加成反应来合成，反应式如下所示：

所述的具体反应步骤为：在惰性气体保护下，在容器在内加入甲亚胺叶立德和烯酮类化合物，金属催化前体、手性膦配体和添加剂，在反应介质中反应后，萃取，有机相干燥后蒸除溶剂得到粗产物，粗产物通过分离纯化，得到一种多羰基官取代手性吡咯烷衍生物。